实验三+单片机定时计数器实验

实验三单片机定时/计数器实验
1、实验目的
1、学习计数器的使用方法。

2、学习计数器程序的编写。

3、学习定时器的使用方法。

4、学习定时器程序的编写。

5、熟悉汇编语言
2、实验说明
1、8051内部定时计数器T0，按计数器模式和方式1工作，对P3.4（T0）引脚进行计数。

将其数值按二进制数在P1口驱动LED灯上显示出来。

2、用CPU内部定时器中断方式计时,实现每一秒钟输出状态发生一次反转
3、实验仪器和条件
计算机
伟福实验箱（ lab2000P ）
4、实验内容
1、 8051内部定时计数器T0，按计数器模式和方式1工作，对P3.4（T0）引脚进行计数。

将其数值按二进制数在P1口驱动LED灯上显示出来。

2、外部事件计数脉冲由P3.4引入定时器T0。

单片机在每个机器周期采样一次输入波形，因此单片机至少需要两个机器周期才能检测到一次跳变。

这就要求被
采样电平至少维持一个完整的机器周期，以保证电平在变化之前即被采样。

同时这
就决定了输入波形的频率不能超过机器周期频率。

3、用CPU内部定时器中断方式计时,实现每一秒钟输出状态发生一次反转
4、定时器有关的寄存器有工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON。

TMOD用于设置定时器/计数器的工作方式0-3，并确定用于定时还是用于计数。

TCON主要功能是为定时器在溢出时设定标志位，并控制定时器的运行或停止等。

5、在例程的中断服务程序中，因为中断定时常数的设置对中断程序的运行起
到关键作用，所以在置数前要先关对应的中断，置数完之后再打开相应的中断。

五、思考题
1、使用其他方式实现本实验功能；
2、改为门控方式外部启动计数；
3、如果改为定时间隔为200us，如何改动程序；
4、使用其他方式实现本实验功能，例如使用方式1，定时间隔为10ms，如何改动程序。

六、源程序修改原理及其仿真结果
思考题一：使用其他方式实现本实验功能
方法一：
mov TMOD, #00000100b ; 方式0,记数器
mov TH0, #0
mov TL0, #0
setb TR0 ; 开始记数
;由于方式0的特点是计数时使用TL0的低五位和八位TH0，故用加法器a用“与”（ANL）取TL0的低五位，再用yiwei子程序实现TH0的低三位变为高三位与TL0相加，这样赋给P1时就是八位计数的结果。

Loop:
mov a,TL0
anl a,#1fh
mov r1,a
mov a,TH0
call yiwei
add a,r1
mov P1, a ; 将记数结果送P1口ljmp Loop
;实现TH0的高三位移位为高三位，本身TH0是八位，故需要移位五次才能实现
yiwei:
mov r0,#05h
Loop1:
rl a
djnz r0,Loop1
ret
end
硬件：P1.0~P1.7接L0~L7，P3.4接单步脉冲
方法二：
mov TMOD, #00000110b ; 方式2,记数器
mov TH0, #0 ;暂存初值，可自动加载mov TL0, #0 ;八位加一计数器
setb TR0 ; 开始记数
Loop:
Mov P1,TL0 ; 将记数结果送P1口
ljmp Loop
End
硬件：P1.0~P1.7接L0~L7，P3.4接单步脉冲
硬件仿真结果说明：
按动单步脉冲按钮LED灯P0到P7会按照二进制的顺序点亮，即第一次P0亮其他灭，第二次P1亮其他灭，第三次P0、P1亮其他灭，第四次P2亮其他灭……以此类推，实现了用八位LED灯表示计数器的计数过程的目的。

思考题二：改为门控方式外部启动计数
mov TMOD, #00001101b ; 方式1,记数器，门控方式
mov TH0, #0
mov TL0, #0
setb TR0 ; 开始记数
Loop:
mov P1, TL0 ; 将记数结果送P1口
ljmp Loop
end ;INT0即P3.2接开关
硬件仿真结果说明：
在P3.2所接开关没有拨为高电平之前，按动单步脉冲按钮LED灯没有响应；开关拨为高电平之后按动单步脉冲按钮LED灯的响应同上。

实现了计数器的门控外部启动。

思考题三：如果改为定时间隔为200us，如何改动程序
(2^8-x)*2*10^-6=200*10^-6;
故x=256-100
程序其他部分无需改变，定时变为2sLED灯的状态翻转一次
Tick equ 10000 ; 10000 x 200us = 2s
T100us equ 256-100 ; 200us时间常数(6M);
C100us equ 30h ; 200us记数单元
程序选用方式1定时，故计算初值：
(2^16-x)*2*10^6=10*10^3;
故x=65536-5000=60536
思考题四：使用其他方式实现本实验功能，例如使用方式1，定时间隔为10ms，如何改动程序
Tick equ 500 ; 500 x 10ms = 5s
T100us equ 60536 ; 10ms计数单位
C100us equ 30h ; 10ms记数单元
LEDBuf equ 0
LED equ P1.0
org 0000h
ljmp Start
org 000bh
方式1与方式2的区别不仅在于它是16位计数，同时在于它不能重新装入初值，赋值时要分高八位和低八位分别赋值，并且必须进入中断时手动重装初值
T0Int:
mov TH0, #high(t100us)
mov TL0, #low(t100us)
push PSW
mov a, C100us+1
jnz Goon
dec C100us
Goon:
dec C100us+1
mov a, C100us
orl a, C100us+1
jnz Exit ; 100us 记数器不为0, 返回
mov C100us, #high(Tick)
mov C100us+1, #low(Tick)
cpl LEDBuf ; 100us 记数器为0, 重置记数器 ; 取
反 LED
Exit:
pop PSW
reti
Start:
mov TMOD, #01h ; 方式1, 定时器
mov IE, #10000010b ; EA=1,
IT0 = 1
setb TR0 ; 开始定时
clr LEDBuf
clr LED
mov C100us, #high(Tick)
mov C100us+1, #low(Tick)
Loop:
mov c, LEDBuf
mov LED, c
ljmp Loop
end
硬件仿真结果说明：
程序开始执行后LED灯以5s为周期重复的点亮，并且每次点亮时可以维持
5s，即LED灯会亮5s，然后灭5s……如此循环往复。

从现象中可以看出，程序实
现了在P1.0口周期性地输出周期为10s的方波，且占空比为1：1，使得LED灯出现上述点亮规律。

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